será que ela existe mesmo?

by GREGO^®

Na época de Torricelli já eram conhecidas e fabricadas as chamadas “bombas de aspiração”, usadas para retirar água dos poços. A explicação para o funcionamento de tais bombas era que a narueza possuia uma propriedade chamada “horror ao vácuo”.

Era mais ou menos assim: quando nós sugamos um líquido usando um canudinho, retiramos parte do ar que está sobre o líquido. O líquido imediatamente sobe para preencher aquele espaço deixado pelo ar que foi retirado. Pois a natureza não admitia o vácuo, ela sentia um verdadeiro horror ao vácuo. As bombas de aspiração que existiam nada mais eram do que pistões que subiam e forçavam a água a subir também para ocupar o vazio deixado em sua subida.

Essa ideia era predominante até que o Duque de Toscana resolveu, em um projeto ousado, irrigar seus jardins retirando a água de um poço de aprox. 15 metros de profundidade. Daí surgiram as dificuldades.  Por mais que eles aperfeiçoassem a bomba, não conseguiam fazer com que a água subisse além de aproximadamente 10 metros.

Otto von

Uma das experiência bem sucedidas de se comprovar e existência da pressão atmosférica que ficou mundialmente famosa foi realizada por Otto von Guericke na cidade de Magdeburg, Alemanha e ficou conhecida como “Os hemisférios de Magdeburgo”.

Foi feita em 1654. Guericke construiu dois hemisférios metálicos que se encaixavam perfeitamente. Ao remover parte do ar do interior da esfera assim formada com uma potente bomba pneumática, os hemisférios se mantinham unidos, não sendo possível separá-los nem com o esforço de diversos cavalos. Foi graças aos estudos de Torricelli, com os quais teve contato, que Guericke conseguiu relacionar todos esses fenômenos com a pressão exercida pela atmosfera.

Abaixo uma gravura da época que ilustra o experimento.

A explicação é simples e pode ser visualizada no esquema abaixo dos hemisférios. Se retiramos parte do ar do interior dos hemisférios a pressão atmosférica externa dificulta muito a separação.

Exatamente o mesmo ocorre em alguns brinquedinhos usados para escalar prédios de fachada de vidro. A pressão atmosférica sustenta o maluco que está lá em cima. Na Lua, onde não temos atmosfera, essa escalada seria impossível.

Torricelli, o mythbuster

Evangelista Torricelli era um discípulo de Galileu Galilei que estudava a pressão exercida pela atmosfera e, para solucionar o impasse do Duque, propôs que a água não era sugada pelo pistão e sim empurrada pela pressão atmosférica que atua na superfície do líquido.

Ele foi além. Concluiu que já que a água subia no máximo 10 metros, isso significava que a pressão atmosférica era equivalente à pressão exercida por uma coluna de água de 10 metros de altura.

Considerou ainda que, caso fosse utilizado um líquido mais denso, essa altura seria menor. Como o mercúrio é 13,6 vezes mais denso que a água, a altura da coluna de mercúrio deveria ser 13,6 vezes menor que a altura máxima atingida pela água.

Esse experimento foi realizado com sucesso quatro anos antes de sua morte pelo seu colega Vincenzo Viviani, e provocou o desmoronamento da teoria do “horror ao vácuo”.

Com o experimento idealizado por Torricelli, ficou claro para os físicos e engenheiros da época que a pressão atmosférica existia e possuia valor bem definido: 76 cm de Hg ao nível do mar. Esse mesmo experimento realizado sobre uma montanha, por exemplo, vai nos fornecer um valor menor para a pressão atmosférica, afinal a pressão diminui a medida que subimos.

Até hoje a pressão costuma ser medida em função da altura de coluna de mercúrio que ela consegue sustentar.

Manômetro de tubo aberto

No esquema percebemos que a pressão exercida pelo gás em um dos ramos do tubo (no ponto A) corresponde à pressão atmosférica somada com a pressão exercida por uma altura h do líquido. Se o líquido for mercúrio, basta somar a altura h em centímetros com a pressão atmosférica local, que se for ao nível do mar será de 76 cm.

A diferença entre um manômetro e um barômetro é que o segundo mede pressão atmosférica enquanto o manômetro mede qualquer pressão (arterial, por exemplo)

Manômetro clínico

O manômetro da figura abaixo é muito comum em hospitais pela sua precisão. Com uma bomba a enfermeira enche a bolsa de ar no braço do paciente até bloquear completamente a circulação sanguínea. A pressão necessária para isso é mostrada no tubo com mercúrio que está em pé sobre a mesa. Com a mão esquerda ela libera o ar da bolsa devagarzinho ao mesmo tempo em que escuta no estetoscópio o momento exato em que o sangue volta a circular. Nesse instante ela olha o nível do mercúrio no tubo na mesa e marca: essa é a pressão de sístole, ou seja, é a pressão que o coração faz sobre o sangue quando se contrai. Normalmente esse valor é em torno de 12 cm. Ela continua esvaziando a bolsa e ouvindo os batimentos até o momento em que deixar de ouvir. Então ela vê o novo valor de pressão no tubo. Valor menor que o primeiro que corresponde à pressão de diástole que é a pressão com que o sangue retorna ao coração. Normalmente esse valor gira em torno de 8 cm.

Como o tubo contendo mercúrio tem uma de suas extremidades aberta à atmosfera, os valores medidos (12 cm por 8 cm) são o quanto a nossa pressão ultrapassa a pressão atmosférica local.

É por esse motivo que quando alguém sofre um corte em uma veia ou artéria, o sangue consegue vencer a pressão atmosférica e jorra. Que macabro!